1

Bài tập

ĐIỆN ĐỘNG LỰC

Chương 3. TỪ TRƯỜNG TĨNH

Bài tập 1. Một hạt mang điện tích q nằm trong miền của từ trường B không đổi,

hướng của từ trường từ bên ngoài vào trang giấy. Từ trường làm lệch hướng chuyển

động của hạt như trên hình vẽ.

- Điện tích của hạt là âm hay dương?

- Xác định động lượng của hạt theo các

tham số a, d, B và q.

Đáp án : Theo định lý Pi-ta-go (pythagorean)

Xung lượng của hạt là

Bài tập 2.

a) Tìm từ trường tại tâm của một vòng hình vuông mang

dòng không đổi I. Với khoảng cách từ tâm đến các cạnh

bên là R.

b) Tìm trường tại tâm của một hình đa giác đều n cạnh,

mang một dòng đều I. Cho biết khoảng cách từ tâm đến

các cạnh bên là R.

c) Xét giới hạn n (trong câu b), hình đa giác trở thành một vòng tròn. Xác

định trường tại tâm của đường tròn.

Đáp án :

a)

b)

c) . (gợi ý: khi số cạnh của hình đa giác tăng thì góc

giảm, )

Miền từ trường

2

Bài tập 3.

Tìm lực tác dụng lên vòng hình vuông đặt cách dây dẫn dài vô

hạn. Dòng điện trong dây và vòng hình vuông đểu là I. Khoảng

cách giữa dây và vòng là s.

Đáp án :

- Lực tác dụng lên hai cạnh bên bằng 0

- Lực tác dụng lên cạnh trên: , theo phương từ trên xuống.

- Lực tác dụng lên cạnh dưới: , theo phương từ dưới lên.

- Tổng hợp cả hai lực là : (hướng từ dưới lên).

Bài tập 4.

Giả sử có hai dây dẫn thẳng dài vô hạn có mật độ điện tích dây là , hai dây

cùng chuyển động với vận tốc và cách nhau một khoảng d. Hỏi với vận tốc là bao

nhiêu để lực hút của từ trường cân bằng với lực đẩy do điện trường gây ra.

Đáp án : .

Gợi ý: sử dụng biểu thức và lực của từ trường giữa hai dây dẫn dài vô hạn

tính trên một đơn vị độ dài . Điện trường của một điện tích dây dài

vô hạn là .

Bài tập 5. Giả thiết rằng thế vector của từ trường phụ thuộc vào góc phi trong hệ tọa

độ trụ có dạng (với k là hằng số). Xác định mật độ dòng .

Đáp án : .

Bài tập 6. Một vòng dây kín hình tròn bán kính R nằm trên mặt phẳng (x, y) (có tâm

tại gốc tọa độ) và mang dòng điện I. Hướng của dòng điện ngược chiều kim đồng hồ

tính từ phần dương của trục z.

a) Xác định moment lưỡng cực từ của vòng dây.

b) Xác định từ trường (tính gần đúng) tại các điểm nằm cách xa trục tọa độ.

Đáp án : a)

b)

3

Bài tập 7. Xét một điện tích có khối lượng m chuyển động trong một từ trường

không đổi (trường giả tưởng gây bởi một từ tích )

.

Xác định gia tốc của điện tích.

Đáp án:

Bài tập 8. Bề dày của một phiến vật dẫn được mở rộng từ

đến (các kích thước theo phương x và y là

vô hạn). Mật độ dòng khối của phiến là . Tìm từ

trường bên ngoài và bên trong phiến dưới dạng hàm của z.

Đáp án:

- Bên trong phiến :

- Bên ngoài phiến với :

- Bên ngoài phiến với :

Gợi ý: sử dụng vòng Ampere

Vòng Ampere